北大數院是教育部批準成立的研究單位，與數學科學學院緊密結合，形成院所結合的體制；數學科學學院還擁有“數學及其應用”教育部重點實驗室等多個研究機構，大數據分析與應用技術國家工程實驗室、教育部“高校數學研究與高等人才培養(yǎng)中心”、北京大學統(tǒng)計科學中心、北京大學網絡空間安全研究院也掛靠在數學科學學院。

數學科學學院學科門類齊全，教學與科研并重，理論與應用并舉，是具有重要國際影響的數學科學研究和人才培養(yǎng)基地。